东丽碳纤维性能参数
日本东丽公司的碳纤维产品分类及应用
日本东丽公司的碳纤维产品分类及应用本文主要介绍了东丽碳纤维分类产品的性能特点、应用及规格,概述了东丽碳纤维在航空航天、工业应用及体育休闲三大领域应用情况。
东丽公司碳纤维主要是按照力学性能进行区分,按照拉伸强度和拉伸模量可以分为T系列和M系列:T系列高强度碳纤维:分别标准模量级和高强/超高强中模级;M系列包括高模M系列和高强高模MJ系列。
1标准模量碳纤维标准模量(Standard modulus)碳纤维通常具有225GPa-235GPa(33-34msi)或略高的纤维模量。
TorayT300标准模量碳纤维是公认的行业标准碳纤维,已经生产了30多年。
T700S则是拉伸强度最高的标准模量级碳纤维。
标准模量碳纤维涵盖1K到24K不同规格。
T300:用于航空航天应用领域,具有20多年应用历史、30年的生产历史,以平衡复合材料特性、高质量、一致性、可靠性和稳定供货而闻名。
T400H:拉伸强度高于T300和T300J,专为航空航天应用而设计。
T700S:可提供最高强度的标准模量级碳纤维,具有出色的加工特性,适用于纤维缠绕、编制和预浸料。
这种无捻纤维主要用于各种工业和休闲娱乐用品,包括天然气汽车(NGV)储罐和SCBA呼吸罐等压力容器。
T700G:较T700S的拉伸模量和粘合性能有所提升。
这种无捻纤维的应用主要包括飞机和高性能运动用品。
2高强/超高强中模碳纤维中模(Intermediate modulus,IM)碳纤维的拉伸模量为290GPa(42msi)。
IM纤维最初是为航空航天应用而开发的,现在也可用于休闲娱乐和工业应用。
Toray提供各种规格IM纤维,结合不同价位和性能特征,可满足各行各业的需求。
Toray的IM纤维规格包括6K,12K,18K和24K。
按照拉伸强度可以分为高强中模碳纤维(T800H、T800S、T1000G)和新一代超高强中模碳纤维(T1100G、T1100S)。
T800H:高强中模碳纤维,具有高水平和平衡复合特性。
HCF、HVF、SVF、SCF、VCF、TCF各代表什么
HCF:采用日本东丽24T高级碳纤维材料。
SCF采用日本东丽30T高级碳纤维材料。
VCF采用日本东丽40T~50T特级碳纤维材料。
TCF采用日本东丽55T~80T顶级碳纤维材料。
HVF:High Volume Fiber碳纤维材料30T-40T。
HCF:High Volume Carbon Fiber碳纤维材料24T。
以上意思是高碳纤维。
SVF:Super High Volume Fibe碳纤维材料40T-60T。
SCF:Super Volume Carbon Fiber碳纤维材料30T。
意思为超高碳纤维日本东丽(TORAY)顶级碳纤维材料(TCF)采用日本东丽55T~80T顶级碳纤维材料TCF。
优越的力学性能、高系数、高模数、重量轻。
2000℃以上高模碳纤维最终处理温度,导电性,热传导性、阻尼性能(振动频率),振频高,振动衰减快,敏锐性非常高,所以特别敏感,连小鱼吃饵的微波均可以感觉到,掌控鱼吃饵的瞬间,相对钓鱼获鱼率提高,非其他碳布所能比拟。
顶级碳纤布,更显现日本东丽新高科技的生产技术,所向疲靡。
日本东丽(TORAY)特级碳纤维材料(VCF)采用日本东丽40T~50T特级碳纤维材料VCF。
优越的力学性能、模数高、重量轻。
2000℃以上高模碳纤维最终处理温度,导电性,热传导性、阻尼性能(振动频率),振频高,振动衰减快,敏锐性非常高,所以特别敏感,连小鱼吃饵的微波均可以感觉到,相对钓鱼获鱼率大大提升。
特级碳纤布,高科技的生产技术,非一般碳纤维制造商所能生产,是日本东丽公司的得意代表作。
日本东丽(TORAY)高高级碳纤维材料(SCF)采用日本东丽30T高级碳纤维材料SCF。
抗疲劳性能、允许施加材料弯曲强度90%应力,比钢材料弯曲强度高一倍。
力学性能优越,强度大、模数高、重量轻、物性稳定。
日本东丽SCF碳布,是世界碳纤维生产商及钓竿制造商公认品质尖端的高上级材料。
日本东丽(TORAY)高级碳纤维材料(HCF)采用日本东丽24T高级碳纤维材料HCF。
4.原创 扒一扒碳纤维性能参数里的隐藏属性
原创| 扒一扒碳纤维性能参数里的隐藏属性第一项先来说说离散系数,也就是我们经常提出的CV值。
通常碳纤维厂商的产品参数表里面是不会有这一项的。
这个只是行业内部进行交流的参数。
不过这个参数确实影响着碳纤维的使用效果。
我们通常所说国产碳纤维质量不稳定,说的也是离散系数太大。
那么什么叫离散系数呢?离散系数又叫变异系数,表征的是两组数据偏离程度的参数。
打个比方,今天生产出来的碳纤维测一测强度,和昨天生产出来的碳纤维测得的强度进行对比,如果两组数据相差过大,那就是离散系数太大,说明产品质量不稳定。
由于是科普文,我也不准备列公式深入探讨,你只要记住一个形象的例子:打靶。
打靶的时候我们的目标是靶心,但实际上打出来的位置都会有偏离,如果偏离靶心比较大,那就是离散系数大,偏离靶心小,那就是离散系数比较小。
可这些又有什么用呢?复合材料有一大特点就是结构可设计性,我们可以根据工件的要求不同,对其进行精确地纤维铺层等方面的设计,最高效的发挥材料的优势。
这里的精确设计要求我们必须准确的知道材料的性能参数。
但如果是离散系数过大的碳纤维,也就是我们说质量不稳定的碳纤维,那么精确设计就无从下手。
就像用一双颤抖的手去穿针引线一样困难。
可以说没有质量稳定的碳纤维,就没有高性能的复合材料。
CV值得重要性绝对不亚于我们通常关注的强度和模量。
所以苏格拉伟(微信号:zahawe)的观点是,宁可强度不高,也不要质量不稳定。
只要质量稳定,哪怕强度不高,我也可以通过结构设计去弥补,这才能体现复合材料的精确设计这一优势。
如果说做出碳纤维需要3-4年,那么将质量稳定则需要10-20年的摸索。
这个质量稳定阶段将是碳纤维企业黎明前最黑暗的时刻,尤其对我们国内碳纤维生产企业来讲,更是如此。
我们生产出T300,国外将同等级别碳纤维价格降得很低,而中国做不出来的碳纤维价格却很高,以此补贴低级别碳纤维。
这样国内使碳纤维企业难以生存,大多数熬不过黎明前最黑暗的时刻。
碳纤维的技术及应用
碳纤维的技术及应用碳纤维是由有机母体纤维(例如粘胶丝、PAN聚丙烯腈或沥青)采用高温分解法在1000~3000度高温的惰性气体下制成的。
其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。
碳纤维是一种含碳量高于99%的无机高分子纤维,其含碳量随种类不同而异,其中含碳量高于99%的称石墨纤维。
碳纤维呈黑色,坚硬,具有强度高、重量轻等特点,是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000MPa亦高于钢。
因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000MPa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59MPa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。
根据原料不同,碳纤维可分为粘胶基碳纤维、PAN基碳纤维和沥青基碳纤维。
其中,粘胶基碳纤维主要用于耐烧蚀材料,PAN基碳纤维主要用于生产高强度纤维,沥青基碳纤维主要用于生产高模量纤维。
沥青基碳纤维根据沥青的结晶状态,可分类为等方性和中间相2种,等方性耐热性和耐药品性、滑动性优异,中间相具有高强度、高模量等机械特性。
根据碳纤维的机械强度与模量的高低,可分为5级性能,分类如下表:表1 碳纤维分类根据炭化温度不同,分为三种类型。
(1)普通型(A型)碳纤维:在900~1200℃下炭化得到的碳纤维。
强度和弹性模量都较低。
一般强度小于107.7cN/tex,模量小于13462cN/tex。
(2)高强度型(Ⅱ型或C型)碳纤维:在1300~1700℃下炭化得到的碳纤维。
强度很高,可达138.4~166.1cN/tex,模量约为13842~16610cN/tex。
(3)高模量型(Ⅰ型或B型)碳纤维:又称石墨纤维。
在炭化后再经2500℃以上高温石墨化处理得到的碳纤维。
强度较高,约为97.8~122.2cN/tex。
模量很高,一般可达17107cN/tex以上,有的甚至可达31786cN/tex。
国产碳纤维与东丽碳纤维的性能
1 试 验 部 分
1 , 1 原 料
不 同的载荷 情 况 下均 有纤 维 断裂 , 从 而 使 得 国产 碳 纤 维 断裂 点位 移较 大 。
国产 聚丙烯 腈 基碳 纤 维 ( MT3 0 0 C - 3 K) , 河 南 永 煤
碳纤 维有 限公 司生 产 ; 日本 东 丽碳 纤 维 ( T 3 O O 3 K) , 东丽 碳纤 维 有 限公 司生产 。 1 . 2 性 能测 试
展始 7 O 年代 , 8 O年 代 开始 研 究 高 强 型 碳 纤 维 , 虽然 进 步缓 慢 , 也 有 一定 的发 展 [ 4 ] 。近几 年来 , 我 国碳 纤维 产 业 发展 迅 速 [ 5 ] , 目前 已有 3 O多 家企 业 和科 研 院涉 足碳 纤 维生 产 及研 发 [ 6 ] , 河 南 永 煤 碳 纤 维 有 限公 司生 产 的
验 方法 往复 式磨 辊法 》 标准, 在 自制 耐磨 仪 上进 行纤 维 耐 磨性 能 的测 试 。砝 码 为 5 0 g , 偏心转轮转速 为 1 2 0 r / mi n , 用 6 0 0目砂 纸包 覆 , 进行 相 对往 复摩 擦 运动 , 纤 维 断裂 时 的运动 次数 即 为耐磨 次 数 。用 显微 镜 观察 纤
作者简介 : 申宏旋 ( 1 9 9 1 一 ) , 女, 硕士, 主要研 究领 域 : 碳 纤 维表 面改 性 , E _
ma i l : s h e n h 0 n g x u a n 2 O O 5 @1 6 3 . c o m。
制的耐磨仪上测试 的, 如图 6 所示 。同样 的测试条件 下, 国产 碳纤 维 的耐 磨次数 为 1 8 4次 , 而 东丽 碳纤 维 的
摘
要: 对 国产碳纤 维和 东丽碳 纤维的拉 伸性能和耐磨性进行 了测试 分析 。结果表 明 , 国产碳纤 维拉伸 断裂 点位移
详细解析日本东丽碳纤维各项参数
详细解析⽇本东丽碳纤维各项参数编者按:2012年,To r ay C ar bo n F i ber Eu r o pe发布了⼀版东丽碳纤维产品标号说明,对其下属型号产品各个英⽂编号和数字编号进⾏了详细解释,国内也有学者对其进⾏了翻译,但是存在⼀些参数标识不全的情况,恰逢有⽹友咨询东丽碳纤维产品编号意义,在此索性整理详细版本。
图1 ⽇本东丽碳纤维产品主要编号意义1、纤维类型 T700SC – 12000 – 50C⽇本东丽碳纤维实现商品化以来,其产品发展主要经过了三个系列产品,T系列、M系列和MJ系列;其中T系列代表了碳纤维的拉伸强度,M系列代表了碳纤维的拉伸模量,后期出现的MJ系列同时实现了⾼强度和⾼模量,因此⽬前基本上已经完全替代M系列。
T后⾯三维或四位数字代表了纤维具体性能数据,单位为kgf/mm²或ksi,如T700中拉伸强度为711ksi,ksi为英制单位,其与公制单位MPa之间关系为1ksi=6.894 MPa,所以换算成公制单位后,东丽T700拉伸强度为4900MPa。
除了上述T、M、MJ系列以外,2019年⽇本东丽推出了⼀款Z600产品,关于该产品详细信息可以参见《深度解密⽇本东丽最新产品Z600碳纤维》,该产品之所以⽤Z命名,主要是因为该产品由东丽收购的美国企业Zoltek⽣产。
2、⽣产批号信息⽬前⽇本东丽公司在法国、美国等均设⽴分⼚,⽣产⼚商不同,其产品标号也存在差异,如产品批号⾸字母为F代表产品为法国⽣产,⾸字母空⽩则说明是在⽇本本⼟⽣产。
图2 ⽇本东丽碳纤维产品⽣产批号意义不少⽤户认为既然法国Soficar、美国CFA等是⽇本东丽公司分⼚,其产品应该和⽇本东丽完全相同,其实不然,在法国、美国设⼚⽬的主要是⽅便为欧洲空客、美国波⾳就近提供碳纤维原材料,虽然产品主要性能指标相同,但是却也存差异,如⽇本东丽上浆剂配⽅不会提供给法国分⼚。
3、加捻类型 T700S C – 12000 – 50C何谓加捻?对于纺织材料领域学者⽽⾔是个很简单概念,加捻是指对纤维丝束绕其轴线进⾏扭转、搓动或缠绕的过程,经过加捻后可以赋予纤维丝束⼀定的强伸性和稳定的外观形态。
东丽碳纤维不同去浆处理条件下的性能分析
东丽碳纤维不同去浆处理条件下的性能分析作者:战奕凯赵潜杜帅何敏李莉萍刘玉飞来源:《贵州大学学报(自然科学版)》2019年第06期摘要:通过高温烧蚀法、酸腐蚀法和丙酮浸泡法对东丽碳纤维进行了去浆处理,对碳纤维去浆前后进行了扫描电镜(SEM),激光共焦显微拉曼光谱仪(Raman),原子力显微镜(AFM)和单丝拉伸强度测试,并对Raman测试条件下的碳纤维的结晶峰(G峰)和结构无序峰(D峰)进行了计算。
通过高温烧蚀法处理过的碳纤维表面会存有一层残渣,并且高温会渗透到碳纤维内部,破坏碳纤维原有的结晶行为,从而使碳纤维单丝强度降低;而通过酸腐蚀法处理过的碳纤维表面相对光滑,在处理的过程中,加热的酸液会腐蚀碳纤维表面的环氧浆料,在浆料去除之后会进一步腐蚀碳纤维表面,并在碳纤维表面形成少量的沟槽,这不利于保持碳纤维原有的高性能拉伸强度;而通过丙酮浸泡法处理后的碳纤维束在外观上相对松散,纤维表面光滑,由于是在室温条件下进行,温度不会对碳纤维内部的有序结晶进行破坏,碳纤维单丝强度损失量较以其他去浆方式小。
关键词:碳纤维;高温烧蚀;酸腐蚀;丙酮浸泡;拉曼分析;单丝强度中图分类号:TQ342+.74文献标识码: A碳纤维因其高强力学性能[1]、优良电化学性能、高耐酸碱腐蚀性,而被誉为材料之王,被广泛用于制备先进的碳纤维复合材料[2],碳纤维复合材料广泛应用于海洋、航空航天和汽车行业的先进复合材料领域[3]。
根据纤维原丝种类可分为聚丙烯腈基、沥青基、胶黏基和酚醛基碳纤维[4]。
碳纤维的表面结构为二维乱层石墨结构,由大量惰性石墨微晶堆砌而成,活性化学基团含量少,因此碳纤维的表面呈化学惰性,非极性且表面能低[5],而且碳纤维表面光滑,结构稳定,聚合物难以与碳纤维相容[6, 7],因此在碳纤维的表面改性上,世界各地的科学家做了大量的贡献[8-12]。
现在市场上的碳纤维种类繁多,性能各异,其中日本东丽株式会社生产的碳纤维以性能优良最为出名。
史上最全东丽碳纤维型号与参数
2015-04-11苏格拉伟好想写一篇这样的文章,系统说明一下日本东丽公司的碳纤维型号问题。
这些问题之前也曾困扰苏格拉伟,不知道型号跟型号之间都有什么区别,想购买碳纤维都不知道自己需要哪一种。
相信大多数人也会有这样的疑惑,那么苏格拉伟今天就来梳理一下。
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纤维类型:T700S C-12000-50C通常,东丽碳纤维分为两个系列T和M。
T系列表示的是拉伸强度,M系列表示的是模量。
如果模量和强度还分不清,请看我以前写的《技术角度看中国为什么搞不好碳纤维》有介绍。
M系列包含了MJ类别的碳纤维,相对于旧的M系列,MJ类的碳纤维是改进了拉伸和压缩强度性能的碳纤维。
起初在T系列碳纤维中后三位或四位数字代表着近似的拉伸强度,单位是kgf/mm2或者ksi。
例如T700拉伸强度为711ksi。
这里的单位用的是英制单位,通常我们看公制单位MPa,却理解不了数字是什么意思。
在M系列碳纤维中,字母后两位数字代表近似的拉伸模量,例如M55J的拉伸模量为55*1000kgf/mm2.。
具体每一种碳纤维的性能参数在后边的数据表里可以查阅。
捻状:T700S C-12000-50C最早,东丽公司生产出来的碳纤维都是加捻的。
因为一些领域的应用,东丽也开始生产无捻和解捻纤维,捻型可以按照下边说明表示:空白加捻纤维B 解捻纤维(加捻纤维通过解捻工艺)C 无捻纤维丝束:T700SC-12000-50C丝束代表着每一束碳纤维中包含多少根纤维。
东丽公司丝束通常在1000到48000根每束。
上浆剂:T700SC-12000-50C为了保证碳纤维在运输和使用过程中不被磨损,起毛,在碳纤维生产线最后都会给碳纤维加上浆剂用以保护碳纤维。
上浆剂也承担着纤维和树脂结合的作用,起初用作复合材料的树脂大多为环氧树脂,所以东丽公司的上浆剂也多为环氧树脂。
随着使用领域的要求变化,现在有不同的上浆剂类型的碳纤维可以选择。
碳纤维技术参数tds
碳纤维技术参数tds碳纤维技术参数TDS一、碳纤维的组成和制造工艺碳纤维由碳元素构成,其制造工艺一般包括纺丝、炭化和表面处理等步骤。
纺丝过程中,将聚丙烯等高分子材料溶解并拉丝,形成原始纤维;炭化过程中,通过高温处理,将原始纤维转化为碳纤维,其主要成分为碳元素;表面处理则是对碳纤维进行涂层或处理,以提高其性能和使用寿命。
二、碳纤维的物理性能参数1. 密度:碳纤维的密度一般在 1.75-1.95g/cm³之间,相较于金属材料,其密度较低,能有效减轻结构重量。
2. 强度:碳纤维的强度非常高,其抗拉强度可达到2000-7000MPa,比一般钢材的强度还高。
3. 弹性模量:碳纤维的弹性模量在200-600GPa之间,相较于金属材料,其弹性模量较高,具有良好的刚度和弹性。
4. 断裂伸长率:碳纤维的断裂伸长率较低,一般在0.5%-2%之间,表明其脆性较高。
5. 热膨胀系数:碳纤维的热膨胀系数较低,一般为0.5×10⁻⁶/°C,具有优异的热稳定性。
6. 导电性:碳纤维具有良好的导电性能,可用于制作导电材料和电磁屏蔽材料。
三、碳纤维的化学性能参数1. 耐腐蚀性:碳纤维具有优异的耐腐蚀性能,能够抵抗大多数酸、碱和有机溶剂的侵蚀。
2. 燃烧性:碳纤维在高温下可燃,但在空气中燃烧时,其燃烧速度较慢,不会产生滴落物,具有良好的阻燃性。
3. 氧化性:碳纤维在高温下会发生氧化反应,因此需要进行表面处理或采取防护措施,以提高其氧化稳定性。
四、碳纤维的应用领域和注意事项碳纤维由于其优异的物理性能和化学性能,在航空航天、汽车工业、体育器材等领域得到广泛应用。
在航空航天领域,碳纤维可用于制造飞机机身、翼面和航天器零部件,以提高飞行器的性能和降低重量;在汽车工业中,碳纤维可以用于制造车身和底盘材料,以提高汽车的燃油经济性和安全性能;在体育器材领域,碳纤维可以用于制作高尔夫球杆、网球拍等,以提高球具的稳定性和强度。
【独家揭秘】国内外主要碳纤维制造商的最新产品性能指标、牌号命名规律及涵义解读
【独家揭秘】国内外主要碳纤维制造商的最新产品性能指标、牌号命名规律及涵义解读在半个世纪前的1972年,日本东丽公司在全球率先实现了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维产业化,在随后的半个世纪里PAN基碳纤维应用越来越广泛,而需求量也越来越大,但是由于碳纤维属于技术集成度极高的领域,即便到了近期全球碳纤维市场仍然被少数几家TOP制造商牢牢掌控。
为了抢占全球市场,目前全球主要碳纤维制造商几乎每家都推出了一系列的碳纤维产品,而为了更好地为客户提供选择方案,这些制造商均会及时发布自己公司碳纤维最新的产品目录和主体性能,因此通过登录制造商官方网站,均可轻松地查询碳纤维产品的主体性能指标。
但由于每家公司产品牌号和性能存在差异,因此用户在选择时会存在一定难度,尤其是自2020年下半年全球领先制造商——日本东丽对国内实施严格产品禁运,从其他公司选择替代产品时往往会被眼花缭乱的公司牌号搞得不知所措。
目前,碳纤维用户在选择各家碳纤维时往往只把重点放在了纤维力学性能指标上,其实每家公司产品名称中往往会包含很多的信息,比如日本帝人公司HTA40 E15 1k 67tex 15S型碳纤维、SGL Carbon 公司SIGRAFIL C T50-4.0/240-E100型碳纤维等中的E15和E100数字均代表了上浆剂类型,E100代表了环氧型上浆剂,适合于热固性环氧树脂匹配,而当后面为T130时代表了聚氨酯型上浆剂,适用与热塑性树脂匹配使用。
在本文中介绍了目前国内外碳纤维领域主要制造商(国外制造商包括美国Hexcel、日本东丽、日本三菱、日本帝人、德国SGL Carbon、Solvay等,国内制造商包括威海拓展、江苏恒神、中复神鹰等)公司碳纤维产品、命名规则及牌号涵义,在分别简要介绍各家公司碳纤维主要产品及性能指标基础上,重点详细解读了各大碳纤维制造商产品牌号命名规则及具体的含义,部分企业不但包括连续碳纤维而且也有短切碳纤维,例如,在针对SGL Carbon公司碳纤维产品牌号含义解读时,也分别介绍了该公司连续大丝束碳纤维(如SIGRAFIL C T50-4.0/240-E100)、短切/研磨碳纤维(SIGRAFIL C C6-4.0/240-T130)等不同类型碳纤维英文牌号具体含义,从而为用户选择提供一定指导。
东丽开发出高强度碳纤维新品
东丽开发出高强度碳纤维新品
钱伯章
【期刊名称】《合成纤维工业》
【年(卷),期】2024(47)1
【摘要】2024年1月10日,日本东丽工业公司(简称东丽)宣布,已开发出TORAYCA TM M46X碳纤维。
新产品强度比TORAYCA TM MX系列其他产品高出约20%,同时也能保持较高的拉伸模量。
类似此前推出的新品T1200,此次开发的TORAYCA TM M46X主要也是通过采用东丽的结构控制工艺对纤维内部石墨结晶结构进行纳米级控制,从而实现纤维取向度提升及拉伸强度提高。
【总页数】1页(P95-95)
【作者】钱伯章
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ3
【相关文献】
1.东丽展出用碳纤维带提高强度的注射成型品
2.日本东丽公司开发出高强度高弹性兼备的新型碳纤维和预浸料
3.日本东丽开发出兼具高强度和高弹性的新型碳纤维T1100G及其预浸料
4.日本碳纤维巨头东丽公司开发出新型高模量碳纤维
5.东丽开发出世界上强度最高的碳纤维
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